Устройство для симметрирования режима трехфазной сети

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

- К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 01. 11. 7 8 (21) 2680341/24-07 (31) М. КП.

Н 02 У 3/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 6 2 l. ° 3 14 ..252(088.8) Опубликовано 300882, Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 30. 08. 82 (72) Авторы изобретения

Н.И.Мельник и Д.Б.Налбандян

Винницкий политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ CHMHETPHPOBAHHH РЕЖИМА

ТРЕХОАЗНОЙ СЕТИ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для симметрирования режима трехфазной сети при подключении к ней неограниченного числа однофазных нагрузок

5 произвольного характера.

Известно устройство для симметрирования двух однофазных нагрузок одинакового характера, включающее 10 в себя автотрансформатор и реактивный симметрирующий элемент (1) .

Недостатком известного устройства является то, что оно может использоваться для симметрирования только двух однофаэных нагрузок одина- 15 .кового характера, подключенных определенным образом относительно симметрирующего устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для симметрирования режима трехфазной сети при подключении к ней однофазной произвольно изменяющейся нагрузки, содержащее два однофазных трансформатора и симмЕтрирующий элемент, первичные об- 25 мотки трансформаторов подключены к фазным проводам сети, а вторичные обмотки выполнены с отпайками и через переключающие устройства после,довательно соединены между собой (2j, 30

Известное устройство имеет ограниченный диапазон симметрирования и не может быть использовано для одновременного симметрирования произвольно изменяющихся нагрузок, включенных на разные напряжения.

Цель изобретения — расширение диапазона симметрирования и снижение установленной мощности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для симметрирования режима трехфазной сети при подключении к ней однофазных произвольно изменяющихся нагрузок, содержащем два однофазных трансформатора и симметрирующий элемент, первичные обмотки трансформаторов подключены к фазным проводам сети, а вторичные обмотки выполнены с отпайками и через переключающие устройства последовательно соединены между собой, вторичная обмотка одного трансформатора выполнена иэ двух полуобмоток, соединенных последовательно, а симметрирующий элемент включен между средней точкой вторичной обмотки этого трансформатора и концом вторичной обмотки другого трансформатора.

955361

На фиг.l представлена принципиальная электрическая схема устройства для симметрировакия на фиг.2 векторная диаграмма пульсирующих мощностей.

Симметрирующее ycтройстно сандер- 5 жит однофазкые трансформаторы 1 и 2, первичные обмотки 3 и 4 которых подключены к фаэным проводам сети, Вторичная обмотка трансформатора 1 выполнена иэ двух полуобмоток 5 и б, соединенных последовательно-согласно. Симметрирующий элемент 7 включен между средней точкой вторичной обмотки трансформатора 1 и концом вторичной обмотки 8 трансформатора 2.

Вторичные обмотки указанных трансформаторов выполнены с отпайками и через переключающее устройство 9 последонательно соединены между собой. Нагрузка 10. 11, 12 подключена на линейные напряжения трехфазной сети. Симметрирующий элемент 7 в процессе симметриронания остается постг чнкьж.

Пренебрегая падением напряжения на вторичных обмотках, можно считать, что напряжение на симметрирующем элементе 7 ванно геометрической сумме ЭДС последовательно соединенных вторичных обмоток трансформаторон 1 и 2.

Так как первичные обмотки 3 и 4 трансформаторов 1 и 2 включены ка напряжения U<> и 11ВВ, сдвинутые по фазе на 120, то и ЭДС последова- З тельно включенных вторичных обмоток образуют между собой угол 120 или

60, в зависимости от того, какая из полуобмоток 5 или 6 включена последовательно с обмоткой 8. 40

При изменении модулей слагаемых векторов ЭДС вторичных обмоток трансформаторов 1 и 2 посредством нключения соответствующих переключающих устройств 9 результирующий вектор

ЭДС может занимать любые положения в пределах внутреннего угла, образованного этими слагаемыми, т.е. изменяться по модулю и фазе. При использовании в процессе регулирования согласного и встречного включений полуобмоток 5 и б с обмоткой 8 угол поворота результирующего вектора ЭДС и напряжения составит 180 а угол псворота вектора пульсирующей мощности N«.9 составит соответственно 360 . Таким образом, предлагаемое симмвтрирующее устройство позволяет менять модуль и фазу пульсирующей мощности в диапазоне 60

360о

Условием симметрировакия трехфаэной сети с изолированной нейтралью является равенство нулю геометрической сумы пульсирующих 65 мощностей одкофаэкых нагрузок и пульсирующей мощности симметрирующего устройства

Р ,2 :, N;+Nay = О, где N„ — пульсирующая мощность

i-ой однофазной нагрузки;

N „ — пульсирующая мощность симметркрующего устройстна.

Если однофазкые нагрузки 10, ll и 12 носят соответственно активный, индуктивный и емкосткый характер, то результирующая пульсирующая мощность нагрузки определяется по выражению з н -- 1 ((яв+ Бс+НАс

«=1 где

М =U i =П 1 е

1 i 1 1

Для активной нагрузки пульсирующая мощность

j(2 30 - о ) j60

Ni = КдБЕ =NAE, е

Для индуктивной нагрузки

j(2 «50 - 90 ) «2f0

Nas= И Е =Б(„БЕДчя емкосткой нагрузки

«Г2 (-90"! 4 90 1 j9oо

МБВ= ИБВЕ =NbBe

Результирующий вектор N > пульсирующей мощности в зависимости от величины и характера одкофазкых нагрузок может изменяться по модулю и фазе н диапазоне 360 (фиг.2). Для компеко сации результирующей пульсирующей мощности нагрузки Nн предлагаемое симметрирующее устройство обеспечивает получение вектора пульсирующей мощности Nq, который ранен по модулю и противоположен по фазе нектору Ин.

Предлагаемое устройство обеспечивает изменение модуля и аргумента пульсирующей мощности н диапазоне 360, что позволяет симмето риронать неогракичекное число однофазных нагрузок произвольного характера, включенных на линейные напряжения трехфаэкой сети, повысить качество электрической энергии и исключить потери электроэнергии н сетях,обусловленные несимметричной нагрузкой.

В случае использования устройства для симметриронакия участка сети обеспечивается снижение установленной мощности устройства относительно мощности однофаэкых нагрузок.

Формула изобретения

Устройстно для симметрирования режима трехфазной сети при подключении к кей однофаэных проиэнольно изменяющихся нагрузок, содержащее два однофазных трансформатора и симметрирующий элемент,перничные об955361

1. Авторское

9 271643, кл. Н

2. Авторское

Р 199248, кл. Н тотип).

А б мотки трансформаторов подключены к фазным проводам сети, а вторичные обмотки выполнены с отпайками и через переключающие устройства последовательно соединены между собой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона симметрирования и снижения установленной мощности устройства, вторичная обмотка одного трансформатора выполнена из двух полуобмоток, соединенных последовательно-согласно а симметрирующий элемент включен между средней точкой вторичной обмотки этого трансформатора и концом вторичной обмотки другого трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе свидетельство СССР

02 J 3/26, 1968. свидетельство СССР

02 J 3/26, 1965 (про955361

Pll! f

Составитель Г.Ковель Редактор Л;Горбунова Техред A.Áàáèíåö Корректор,М. Демчик

Заказ 6462/68 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5 н и л ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4